1.一种大型套筒件内壁再制造修复方法,利用一种大型套筒件内壁再制造修复装置,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、固定大型套筒件(1),将大型套筒件(1)放入四爪夹盘套筒主轴(2)中,通过四爪夹盘套筒主轴(2)的前夹爪、后夹爪将大型套筒件(1)固定牢靠;
步骤2、将测量架(3)伸入大型套筒件(1)内腔中,使得位移传感器D1、D2分别与前夹爪、后夹爪所在横截面对应,这时,位移传感器D1、D2与四爪夹盘套筒主轴(2)的回转中心的偏移量通过机床结构尺寸和数控系统确定,设为P0;
步骤3、测量与绘制大型套筒件(1)的内孔曲线,
启动四爪夹盘套筒主轴(2)和大型套筒件(1)旋转,以X轴为参考位置开始记录角度信息θi,通过位移传感器D1、D2采集位移信息Qi,根据所采集到的位移和角度信息绘制大型套筒件(1)的内圆曲线图,该内圆曲线图坐标如下:步骤4、确定偏心位置和夹爪位移量,
对大型套筒件(1)的内圆曲线图进行圆拟合,并确定出圆心位置,即求解出大型套筒件(1)的内孔中心位置,得到偏心量r和偏心角 进一步确定出大型套筒件(1)在X、Y方向的偏移量,即若前夹爪位置处得到了内圆的偏心量r1和偏心角 后夹爪位置处得到了内圆的偏心量r2和偏心角 则每个夹爪的位移量如下:前夹爪A1、前夹爪A4的位移量为
前夹爪A2、前夹爪A3的位移量为
后夹爪B1、后夹爪B4的位移量为
后夹爪B2、后夹爪B3的位移量为
夹爪的位移量方向按照坐标轴的正负来确定,进而确定出各个夹爪的拧紧或放松状态;
步骤5、按照逻辑顺序实施夹爪的拧紧和放松;
步骤6、检测偏心量是否满足要求,若不满足要求,重复步骤2‑步骤5,直到满足偏心调节要求为止;
步骤7、满足偏心要求后,再分别控制调节组件W1、调节组件W2、调节组件W3、调节组件W4,将所有夹爪拧紧到预定值,使大型套筒件(1)装夹牢靠,偏心调整结束;
步骤8、镗削大型套筒件(1)的内孔面C到预定盈余尺寸,同时车削大型套筒件(1)前、后两端处的外台阶面E1、E2;取下大型套筒件(1),给内孔面C和内螺纹面C1、C2熔覆新的金属层;
步骤9、将熔覆后的大型套筒件(1)放入四爪夹盘套筒主轴(2)中,通过四爪夹盘套筒主轴(2)的前夹爪、后夹爪固定住大型套筒件(1);
步骤10、将测量架(3)伸入大型套筒件(1)内腔中,利用伸缩机构(35),使安装在测量架(3)上的位移传感器D3、D4分别与大型套筒件(1)两端的外台阶面E1、E2相对应,位移传感器D3、D4与四爪夹盘套筒主轴(2)的回转中心的偏移量通过机床结构尺寸和数控系统确定,设为P1;
按照步骤3‑步骤7进行大型套筒件(1)的偏心测量和偏心调整,直到满足偏心调整要求;
步骤11、对调整好偏心的大型套筒件(1)内孔面C进行镗削,对内螺纹面C1、C2进行车螺纹加工,直到满足技术要求,即成。
2.根据权利要求1所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于:所述的大型套筒件内壁再制造修复装置的结构是,包括依次安装在床身(15)上的床鞍二(9)、主轴箱(10)、床鞍一(14)、中间支架(18)和动力支架(16),主轴箱(10)的内腔中沿轴向设置有四爪夹盘套筒主轴(2),主轴箱(10)外部横向对称设置有四套调节组件,两两相对;
主轴箱(10)的顶部沿轴向设置有导轨丝杠模组(4),导轨丝杠模组(4)与电机一(6)驱动连接,导轨丝杠模组(4)的滑槽中设置有回摆机构(5),回摆机构(5)的回转臂固定连接有测量杆(3),测量杆(3)上安装有四个位移传感器;
床鞍一(14)与电机三(21)驱动连接,在床鞍一(14)上设置有滑座一(13),滑座一(13)与电机二(19)驱动连接,滑座一(13)上固定有刀台一(12),刀台一(12)上固定有螺纹车刀一(11)和外圆车刀一(36),滑座一(13)上的所有部件一起称为车刀架Q1;
动力支架(16)与电机四(23)驱动连接,中间支架(18)与电机五(24)驱动连接,在中间支架(18)和动力支架(16)上共同支撑有镗杆(17),镗杆(17)的前端设置有镗削刀头(20)。
3.根据权利要求2所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于:所述的车刀架Q1位于四爪夹盘套筒主轴(2)的前端位置,同时,在四爪夹盘套筒主轴(2)的后端位置设置有车刀架Q2,车刀架Q2与车刀架Q1的结构及工作原理相同。
4.根据权利要求2所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于:所述的床鞍一(14)通过精密齿轮齿条传动机构(22)套装在床身(15)中,电机四(23)和电机五(24)均通过精密齿轮齿条传动机构(22)与床身(15)啮合连接。
5.根据权利要求2所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于:所述的调节组件的结构是,包括固定在主轴箱(10)上的底座(34)和缸体(30),在底座(34)上通过导轨块(32)和导轨条(31)滑动设置有滑座(33),滑座(33)与缸体(30)驱动连接,在滑座(33)上通过支撑架(26)支撑安装有转轴(27),在滑座(33)上还通过支撑座(28)固定安装有伺服电机(29),转轴(27)与伺服电机(29)驱动连接。
6.根据权利要求2所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于:所述的测量杆(3)中段设置有伸缩机构(35)。
7.根据权利要求1所述的大型套筒件内壁再制造修复方法,其特征在于,所述的步骤5中,大型套筒件(1)的偏心调节按照下述逻辑顺序进行:
5.1)大型套筒件(1)逆时针旋转90°,使前夹爪A3、后夹爪B3位于水平左侧位置,分别与调节组件W4、调节组件W3对应;
5.2)通过调节组件W4、调节组件W3使前夹爪A3、后夹爪B3放松,然后,大型套筒件(1)顺时针旋转90°,使前夹爪A1、前夹爪A4、后夹爪B1、后夹爪B4位于水平位置,并分别与调节组件W4、调节组件W1、调节组件W3、调节组件W2对应;
5.3)根据计算出的大型套筒件(1)在X向的偏心量转换成的夹爪位移量,先使调节组件W4、调节组件W3分别对前夹爪A1、后夹爪B1进行放松操作,放松移动量采用本步骤计算出来的夹爪位移量;再使调节组件W1、调节组件W2分别对前夹爪A4、后夹爪B4进行拧紧操作,实现X方向的偏心调整;
5.4)继续将大型套筒件(1)顺时针旋转90°,使前夹爪A2、前夹爪A3、后夹爪B2、后夹爪B3位于水平位置,并分别与调节组件W4、调节组件W1、调节组件W3、调节组件W2对应;
5.5)根据计算出的大型套筒件(1)在Y方向偏心量转换成的夹爪位移量,使调节组件W4、调节组件W3分别对前夹爪A2、后夹爪B2进行相应的放松操作,放松移动量采用本步骤计算出来的夹爪位移量;然后使调节组件W1、调节组件W2分别对前夹爪A3、后夹爪B3进行相应的拧紧操作,达到初拧紧值,实现Y方向的偏心调整。